[发明专利]基于Hough变换的地面静目标分类方法

说明书

本发明涉及一种基于Hough变换的地面静目标分类方法，包括地物目标点迹预处理和利用Hough变换进行直线提取两个方面：通过恒虚警检测获得地物目标的点迹分布图像；对点迹图像按照距离‑方位构造二维矩阵并进行二值化处理；利用Hough变换提取出图像中满足一定要求的直线；根据检测到的直线在图像空间中关联相关点迹，将其作为干扰目标去除。

技术领域

本发明所属雷达目标检测及目标识别领域，涉及一种基于Hough变换的地面静目标分类方法。

背景技术

在现代战争中，武装直升机已成为支援地面部队作战和夺取超低空制空权、制海权最有效的武器，而装备先进的机载雷达可以使它的作战威力和作战效能大幅度提高。直升机载雷达的一项重要任务是检测地面坦克、装甲车等敌方目标，当目标处于运动状态时，可以通过MTD处理将其与地面静止目标区分开，但是当它们处于静止状态时，就会淹没在众多的地物目标回波中。

当需要对静止的装甲目标进行探测时，地面建筑物、高压塔、道路、壕沟、山体等产生的回波也会被当做目标来处理，虽然它依然是干扰杂波，但是不能通过传统的MTI等多普勒滤波方式来消除，那样会使目标一起被消除。目前可以采用一维距离像进行目标分类识别，理论上可靠的目标分类方法可以实现装甲类目标的提取，但是在远距离探测中，需要进行识别的地面静止目标数量巨大，数据存储量和计算量都很大，很难满足实时性的要求。通过对几类典型的地面静止目标回波分析可以发现，对于山体、壕沟、群聚建筑物、分布高压塔等目标在雷达的扫描范围内都会有分段直线的特征，因此可以对目标进行恒虚警检测后进行二值化处理，然后通过Hough变换检测出目标点迹形成的方位-距离二维图像中的直线分布，从而实现静止目标的分类。

发明内容

要解决的技术问题

为解决直升机载毫米波雷达地面静止目标分类问题，提出一种基于Hough变换的毫米波雷达静止目标分类方法。本发明方法利用地物目标的回波分布特征和Hough变换的直线检测原理，实现了地物目标的基本分类。适合将该方法应用于直升机载雷达对地静止目标探测中。

技术方案

一种基于Hough变换的地面静目标分类方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对接收机混频、滤波后产生的中频信号进行AD采样及DDC下变频处理、数字脉冲压缩、相干积累、恒虚警检测后获得一帧距离-方位两维目标点迹图像；

步骤2：将一帧距离-方位两维目标点迹图像按照距离-方位排布成一个二维矩阵：

其中b_i,j表示第i个方位角对应的第j个距离单元；m为距离单元的个数，n为方位角度个数；

对二维矩阵进行二值化处理：若b_i,j没有目标则置0，有目标则置1；

步骤3：是利用Hough变换将步骤2中的点迹图像空间映射到参数空间，图像空间中的一点对应参数空间中的一条曲线，而图像空间中在同一条直线上的点对应的曲线都会交于同一点，获取该点的坐标值即对应图像空间中的直线的斜率k和截距d；

步骤4：利用步骤3得到的直线的斜率k和截距d对点迹空间中每个非零点进行判决：

|(j-1)-(-k·(i-1)+d)|＜ξ

其中，(i-1，j-1)为点迹矩阵b_i,j在坐标系中的坐标值，ξ为门限系数；满足上式则可认为是地物回波点迹，将其置零，遍历完所有的非零点坐标，即完成了一帧点迹数据中地物目标的自动分类及消除。

有益效果

本发明提出的一种基于Hough变换的地面静目标分类方法，与现有技术相比，采用本发明方法对地面静止目标进行分类时，具有以下两方面的有益效果：